Este estudo descreve um novo método para a produção da Ca2+-ATPase do retículo sarcoplasmático de coelho em levedura utilizando um vetor de expressão regulado por choque térmico. Após solubilização das membranas de levedura com lisofosfatidilcolina, a introdução de um \"tag\" de 6 histidinas na extremidade amino-terminal da Ca2+-ATPase permitiu a sua purificação por cromatografia de afinidade utilizando uma resina carregada com níquel. Utilizando essa estratégia, foi possível obter frações enriquecidas em até 75% de Ca2+-ATPase recombinante, algo não descrito ainda na literatura. A 6xHis Ca2+-ATPase solubilizada em LPC e purificada em coluna de níquel se mantém estável desde que seja introduzido DOPC juntamente com o detergente nas etapas de lavagem e eluição. Nessas condições, a enzima purificada possui elevada atividade ATPásica cálcio-dependente (1.5-2.0 µmol/mg proteína.min) durante vários minutos de reação. A titulação da atividade ATPásica em função do cálcio livre demonstrou que a 6xHis Ca2+-ATPase purificada possui alta afinidade para o íon (K0.5= 0.15 µlM) e manteve uma forte cooperatividade na ativação por cálcio (nH = 2.07). A quantidade e o grau de pureza obtidos são suficientes para permitir a caracterização bioquímica e espectroscópica de mutantes pontuais da Ca2+-ATPase já construídos e expressos em levedura. A conversão da energia presente em ligações químicas em gradiente eletroquímico é um tema central da bioenergética. Espera-se que o estudo dos mutantes pontuais de triptofano da Ca2+-ATPase gerados nesse trabalho contribua para uma melhor compreensão do mecanismo de acoplamento entre a hidrólise de ATP e o transporte vetorial de íons nesse modêlo de estudo de proteínas de transporte. / We describe in this work a new method for the production of SERCA-l Ca2+-ATPase in yeast using a heat-shock regulated expression vector. Following solubilization of yeast membranes with lysophospholipids, the presence of an hexahistidine tag introduced at the Nterminal end of the Ca2+-ATPase allowed its purification by metal chelating affinity chromatography using a nickel-NTA resin. Using this procedure highly enriched ftactions (75% oftotal protein in the ftaction) of yeast-expressed rabbit Ca2+-ATPase were obtained. Detergent-solubilized 6xHis-Ca2+-ATPase retained highly active (1.5 - 2 µmol/mg protein .min) calcium-dependent, vanadate inhibitable ATPase activity as determined by 32P-γ-ATP hydrolysis. Titration of ATPase activity as a function of ftee calcium revealed high Ca2+ affinity (K0.5 =~ 0.15 µM) and the persistence of a strong cooperative pattem of calcium activation (Hill number of 2.07). The yield and purity of 6xHis Ca2+-ATPase fractions produced with this method allows the biochemical and spectroscopic characterization of Ca2+-ATPase mutants produced in the course of this work. Conversion of the energy present in chemical bonds to electrochemical gradient is a central theme of bioenergetics. It is hoped that the study of the Ca2+-ATPase tryptophan mutants generated in this work will contribute to a better understanding of the coupling mechanism between ATP hydrolysis and the vectorial transport of ions across membranes that occur in this model system.

A neurodegeneração é o resultado da destruição progressiva e irreversível dos neurônios no sistema nervoso central, apresentando causas desconhecidas e mecanismos patológicos não totalmente elucidados. Fatores como a idade, o aumento da formação de radicais livres e/ou estresse oxidativo, defeito no metabolismo energético, a inflamação e acúmulo de elementos neurotóxicos e de proteínas malformadas no lúmen do retículo endoplasmático (RE) contribuem para o desenvolvimento dos processos neurodegenerativos. O sistema canabinoide tem sido proposto como neuroprotetor em diversos modelos de neurodegeneração como hipóxia aguda e epilepsia, isquemia cerebral, lesão cerebral e modelos de estresse oxidativo. Assim, este trabalho teve como objetivo investigar o papel do sistema canabinoide em uma linhagem de neuroblastoma (Neuro 2a) submetida a condições de estresse oxidativo (H2O2), inflamação (LPS) e estresse do RE (tunicamicina), avaliando parâmetros de viabilidade celular e vias de sinalização envolvidas. Nossos resultados mostram que o agonista canabinoide ACEA foi capaz de proteger as células da morte celular causada pela inflamação e pelo estresse de retículo endoplasmático, mas não pelo estresse oxidativo. Esse efeito neuroprotetor exercido pelo ACEA parece pelo menos em parte ocorrer via receptor CB1 no modelo de inflamação e ser independente deste receptor no modelo de estresse de RE. Os efeitos neuroprotetores observados envolveram a modulação dos níveis de proteínas pré-apoptóticas, CHOP e Caspase 12, e da proteína relacionada à sobrevivência celular ERK 1/2. Nossos dados sugerem um papel neuroprotetor do sistema canabinoide em mecanismos relacionados aos processos neurodegenerativos e propõem a manipulação desse sistema como possível alvo terapêutico. / Neurodegeneration is the result of progressive and irreversible destruction of neurons in the central nervous system, with unknown causes and pathological mechanisms not fully elucidated. Factors such as age, increased formation of free radicals and/or oxidative stress, defects in energetic metabolism, inflammation and accumulation of neurotoxic factors and misfolded proteins in the lumen of the endoplasmic reticulum (ER) contribute to the development of neurodegenerative processes. The cannabinoid system has been proposed as neuroprotector in several models of neurodegeneration such as acute hypoxia and epilepsy, cerebral ischaemia, brain injury and oxidative stress models. This work aimed to investigate the role of the cannabinoid system in a neuroblastoma line (Neuro 2a) submitted to oxidative stress (H2O2), inflammation (LPS) and ER stress (tunicamycin) conditions, assessing cell viability parameters and signaling pathways involved. Our results show that the ACEA cannabinoid agonist was able to protect cells from cell death caused by inflammation and ER stress, but not from oxidative stress. This neuroprotective effect exerted by ACEA appears to occur at least in part via the CB1 receptor in inflammation model and it seems to be independent of this receptor in the ER stress model. The neuroprotective effects observed involved the modulation of the levels of pre-apoptotic proteins CHOP and Caspase 12 and the cell survival related protein ERK 1/2. Our data suggest a neuroprotective role of the cannabinoid system in mechanisms related to neurodegenerative processes and propose it as possible therapeutic target.

O retículo endoplasmático (RE) vem ganhando evidência quando se trata de morte celular. O acúmulo de proteínas mal formadas inicia a ativação da Unfolded Protein Response (UPR), com a finalidade de manter a homeostasia do RE. Porém, quando o estímulo do estresse perdura por muito tempo e não é resolvido, a UPR pode ativar genes que conduzem à morte celular. Hiperglicemia, presente no diabetes mellitus, induz estresse de RE em vários tipos celulares. Assim, este estudo teve como objetivo investigar o possível envolvimento do estresse do retículo no processo de morte celular em neutrófilos de ratos diabéticos. Nosso estudo revelou que os neutrófilos de ratos diabéticos quando estimulados com PMA apresentam uma maior suscetibilidade à morte devido à ativação de IRE1a e subsequente fosforilação de JNK, redução na interação mitocôndria-RE na MAM e aumento da atividade da caspase-3. Dentre os resultados apresentados, neutrófilos provenientes de animais controle parecem estar protegidos do estresse de RE por apresentar maior expressão de GRP78 e das proteínas da MAM. / Endoplasmic reticulum (ER) has been gaining evidence when it comes to cell death. The accumulation of unfolded proteins initiates the activation of the Unfolded Protein Response (UPR). The UPR may resolve the ER stress by upregulating genes responsible to maintain the ER homeostasis; or it can activate genes that lead to the cell death when the ER disbalance is not solved. Hyperglycemia, one of many symptoms observed is Diabetes, may cause ER stress in various types of cells. Thus, this study aims to investigate the possible involvement of the ER stress in the process of cell death in neutrophils from diabetic rats. In summary, our study found that neutrophils from diabetic rats when stimulated with PMA exhibit greater susceptibility to death due to activation of IRE1a and subsequent phosphorylation of JNK, reduced safety in mitochondria-ER interaction in the MAM compartment and increased caspase-3 activation. Control group seems to be protect against the ER stress by ROS production by higher expression of GRP78 and MAM proteins.

Recentemente, verificou-se que diferentes protocolos de overtraining (OT) com mesma carga externa, mas realizados em declive (OTR/down), aclive (OTR/up) e sem inclinação (OTR) levaram ao acúmulo de gordura hepática. Sabe-se que perturbando a homeostase do retículo endoplasmático (ER) ocorre o estresse do RE que também está associada com presença de gordura hepática em modelos animais. Com isso, verificamos os efeitos desses modelos de OT nas proteinas relacionadas ao estresse do RE (BiP, IRE1, PERK, eIF2alpha, ATF6beta, and GRP94), apoptose (CHOP, Caspase-3, 4 and 12, Bax and TRAF2) e inflamação (SAPKJNK and IKK) no fígado de camundongos C57BL/6. Uma vez que o treinamento aeróbio pode diminuir o estresse do RE cardíaco e aumentar a capacidade do exercício, também verificou se a queda de desempenho induzida pelos protocolos de OT estaria relacionada com o estresse do RE e apoptose no coração dos animais. Os animais foram divididos em naive (N, animais sedentários), controle (CT, animais sedentários submetidos as avaliações de desempenho), treinado (TR), OTR/down, OTR/up and OTR. Os testes de rotarod, incremental, exaustivo e força de preensão foram usados para avaliar o desempenho. Trinta e seis horas após o teste de força de preensão, os fígados e corações (ventrículo esquerdo) foram removidos e usados para técnica de immunoblotting. Todos os protocolos de OT levaram a respostas similares em relação aos parâmetros de desempenho e mostraram valores significativamente menores de ATF6beta hepática quando comparados com o grupo N. O grupo OTR/down exibiu valores inferiores de caspase-3 clivada no fígado quando comparado com o grupo CT. As proteínas cardíacas relacionadas ao estresse do RE, apoptose e inflamação não foram moduladas nos grupos experimentais. / Newly, we verified that different running overtraining (OT) protocols with same external load but performed in downhill (OTR/down), uphill (OTR/up) and without inclination (OTR), directed to hepatic fat accumulation. Knowing the disruption of endoplasmic reticulum (ER) homeostasis is linked to animal models of fatty liver, we explored the effects of these OT models on the proteins related to ER stress (i.e., BiP, IRE1, PERK, eIF2alpha, ATF6beta, and GRP94), apoptosis (CHOP, Caspase-3, 4 and 12, Bax and TRAF2) and inflammation (SAPKJNK and IKK) in livers of C57BL/6 mice. Because aerobic training can diminish cardiac ER stress and increase exercise capacity, we also verified whether the performance decrease induced by our OT protocols is linked to ER stress and apoptosis in mouse hearts. Rodents were divided into naive (N. sedentary mice), control (CT, sedentary mice submitted to the performance evaluations), trained (TR), OTR/down, OTR/up and OTR groups. Rotarod, incremental load, exhaustive and grip force tests were used to estimate performance. Thirteen six hours after the grip force test, the livers and cardiac muscles (i.e., left ventricle) were removed and used for immunoblotting. All OT protocols led to similar responses of the performance parameters and showed significantly lower values of hepatic ATF6beta compared to the N group. The OTR/down group exhibited inferior values of liver cleaved caspase-3 compared to the CT group. The cardiac proteins related to ER stress and apoptosis were not modulated in the experimental groups.

A lesão de isquemia e reperfusão (IRI) continua a ser um problema clínico e o estresse do retículo endoplasmático (ERS) parece ser um importante mediador desse processo. A presença da heme oxigenase-1 (HO-1) ou do monóxido de carbono (CO), parece proteger da IRI. O objetivo do nosso trabalho foi avaliar a papel da HO-1 e CO na IRI renal. A indução da HO-1 em camundongos promoveu uma proteção na IRI renal, com melhora da função renal, menos inflamação e atenuação do ERS. Ao avaliarmos o papel do CO, verificamos que há também uma proteção, mediada por p38, vias purinérgicas, estabilização de HIF-1a e eritropoietina. Há ainda uma melhora do metabolismo energético celular após o tratamento com CO. Enfim, podemos concluir que, na presença da HO-1 ou do CO, há uma melhora da lesão isquêmica, através de uma maior ativação de vias citoprotetoras, com atenuação do ERS, redução da inflamação e consequente melhora da função renal. / Ischemia-reperfusion injury (IRI) remains a clinical problem and endoplasmic reticulum stress (ERS) seems to be an important mediator of this process. The presence of heme oxygenase-1 (HO-1) or carbon monoxide (CO) appears to protect from IRI. The aim of our study was to evaluate the role of HO-1 and CO in renal IRI. The induction of HO-1 in mice promoted protection in renal IRI with improved renal function, less inflammation and attenuation of ERS. When evaluating the role of CO, we found that there is also a protection mediated by p38, purinergic signaling, HIF-1a stabilization and erythropoietin. There is still an improvement of cellular energy metabolism after treatment with CO. Finally, we conclude that, in the presence of HO-1 or CO, there is an improvement of the ischemic lesion, through greater activation of cytoprotective pathways, with reduced ERS, reducing inflammation and consequent improvement in renal function.

Orientador: Maria Marluce dos Santos Vilela / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-24T17:02:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ramalho_VanessaDomingues_D.pdf: 1441004 bytes, checksum: a45d3f4f8825288e2959115ef25fc13a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A agamaglobulinemia ligada ao X (XLA; OMIM#300755) é caracterizada por um bloqueio na diferenciação dos linfócitos B na medula óssea, levando à profunda hipogamaglobulinemia e reduzido número ou ausência de linfócitos B periféricos. Os pacientes são susceptíveis a infecções recorrentes por bactérias encapsuladas e enterovírus. XLA é causada por mutações no gene da tirosina quinase de Bruton (BTK). Contudo, não há estudos de relação entre expressão protéica e o tipo de mutação, nem sobre as conseqüências da retenção intracelular do excesso de proteínas mal formadas. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a expressão de BTK e sua relação com o tipo de mutação em pacientes com XLA, assim como verificar suas conseqüências nos sensores de estresse do retículo endoplasmático. O diagnóstico de XLA foi baseado em infecções recorrentes, níveis significativamente reduzidos de IgM, IgG e IgA, linfócitos B circulantes <2% e mutação identificada no gene BTK. A expressão dos transcritos de BTK foi avaliada por PCR quantitativo em tempo real em oito pacientes XLA e oito controles. Pela mesma técnica, foi avaliada a expressão de 10 genes do estresse do retículo endoplasmático em seis pacientes e seis controles. Foram caracterizadas quatro mutações missense, uma mutação nonsense, dois frameshifts e um defeito em sítio de splicing. As mutações do tipo nonsense, frameshift e defeito em sítio de splicing levaram à formação de stop codon prematuro. Foi detectado um perfil de expressão de BTK diferenciado nos pacientes com mutações com stop codon prematuro em comparação aos pacientes com mutações missense e controles saudáveis. Especificamente, os pacientes com mutações com stop codon prematuro apresentaram redução da expressão de BTK (P = 0,004). No entanto, verificamos que as mutações missense não afetaram a expressão de BTK. Por meio de imunocitoquímica, encontramos que as mutações com stop codon prematuro levaram à deficiência da expressão da proteína BTK e as do tipo missense resultaram na localização anormal da proteína no citoplasma celular, o que evidencia a síntese de proteína não funcional. Os pacientes com XLA apresentaram expressão aumentada do marcador de estresse do retículo endoplasmático XBP1 (P = 0,002). Em conclusão, a quantificação da expressão de mRNA para BTK é uma ferramenta para diferenciar as conseqüências mutacionais em pacientes com XLA. Ela também pode contribuir para o estudo de transcritos em outras doenças genéticas com diferentes tipos de mutação. Este é o primeiro relato de estresse do retículo endoplasmático na agamaglobulinemia ligada ao X / Abstract: X-linked agammaglobulinemia (XLA, OMIM # 300755) is characterized by a block in differentiation of B lymphocytes in the bone marrow, leading to profound hypogammaglobulinemia and few or no peripheral B lymphocytes. Patients are susceptible to recurrent infections by encapsulated bacteria and enteroviruses. XLA is caused by mutations in the Bruton tyrosine kinase gene (BTK). However, there have been no studies on the relationship between protein expression and the type of mutation, nor on the consequences of the disruption of protein folding that results in intracellular retention. The objectives of this study were to evaluate BTK expression and its mutation type in patients with XLA, as well as to verify their consequences on the endoplasmic reticulum stress sensors. The XLA diagnosis was based on recurrent infections, significantly reduced levels of IgM, IgG and IgA, circulating B lymphocytes <2% and BTK gene mutation identified. The expression of BTK transcripts was assessed by quantitative real-time PCR in eight XLA patients and eight control subjects. By the same technique, the expression of 10 endoplasmic reticulum stress genes was measured in six patients and six controls. Four missense mutations, one nonsense mutation, two frameshifts and a splice site defect were characterized. Mutations of the nonsense type, frameshift and splice site defect led to a premature stop codon formation. A differential profile of expression of BTK was detected in patients with mutations that led to a premature stop codon compared to patients with missense mutations and healthy controls. Specifically, patients with mutations resulting in a premature stop codon exhibited reduced expression of BTK gene (P = 0.004). However, it was found that missense mutations did not affect BTK expression. By immunocytochemistry, we found that mutations with a premature stop codon impaired expression of BTK protein and that missense mutations led to an abnormal localization of the protein in the cell cytoplasm, showing the synthesis of a non-functional protein. Patients with XLA showed increased expression of the endoplasmic reticulum stress marker XBP1 (P = 0.002). In conclusion, the quantification of mRNA expression for BTK is a tool to differentiate mutational consequences in patients with XLA. It can also contribute to the study of transcripts in other genetic diseases with different types of mutation. This is the first report on endoplasmic reticulum stress in X-linked agammaglobulinemia / Doutorado / Saude da Criança e do Adolescente / Doutora em Ciências

Orientador: Patrícia de Oliveira Prada / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Aplicadas / Made available in DSpace on 2018-08-23T21:18:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castro_Giselede_M.pdf: 1355339 bytes, checksum: 9e121a8d79b7d1be25b7e55dcea89b10 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A obesidade é uma doença caracterizada pelo acúmulo excessivo de gordura corporal, acarretando diversas alterações metabólicas. Estas alterações influenciam o controle do balanço energético. O hipotálamo é considerado o órgão chave para o controle do balanço energético. Recebe informações da periferia por meio de nutrientes, sinais neurais e hormônios. Dentre estes hormônios, a insulina participa do controle da ingestão alimentar, tendo efeitos anorexigênicos. Esta regulação ocorre pela ativação de sua via de sinalização IR/PI3q/Akt. Em animais obesos ocorre uma menor ativação desta via como consequência ao estresse do retículo endoplasmático e ativação de proteínas da via inflamatória. No presente estudo destacamos a amígdala como uma importante região do sistema nervoso central envolvida na regulação da ingestão alimentar em resposta à insulina. Essa regulação foi dependente da ativação da via PI3q, pois a injeção de LY aboliu os efeitos da insulina no controle da ingestão. A insulina diminuiu os níveis de RNAm do neuropeptídeo orexigênico NPY e aumentou os níveis do RNAm do neuropeptídeo anorexigênico ocitocina na amígdala de animais controles via PI3q, o que pode ter contribuído para a hipofagia. Além disso, em animais obesos não houve redução na ingestão alimentar em resposta a insulina e a fosforilação da Akt foi diminuída na amígdala, sugerindo resistência à insulina nessa região do sistema nervoso central. A resistência à insulina foi associada com o estresse do retículo endoplasmático e inflamação na região da amígdala. A inibição do estresse do retículo endoplasmático com PBA (ácido fenil butírico), inibidor do estresse de retículo, reverteu a ação e sinalização da insulina, diminuindo a expressão do RNAm do NPY e aumentando a expressão do RNAm da ocitocina na amígdala de animais obesos. Em conjunto, os resultados sugerem que a amígdala é sensível a ação anorexigênica da insulina, sendo este efeito dependente da via PI3q. A ação da insulina na amígdala provavelmente modula a ingestão por alterar os níveis de neuropeptídeos como NPY e ocitocina. Animais obesos apresentam resistência à ação e sinalização da insulina em amígdala. O mecanismo molecular pelo qual ocorre resistência à insulina parece estar relacionado à ativação da via inflamatória e ao estresse de retículo endoplasmático / Abstract: Insulin acts in hypothalamus decreasing food intake (FI) by IR/PI3K/Akt pathway. This pathway is impaired in obese animals and endoplasmic reticulum (ER) stress and low grade inflammation are possible mechanisms involved in this impairment. Here, we highlighted amygdala as an important brain site of FI regulation in response to insulin. This regulation was dependent on PI3K/AKT pathway similar to the hypothalamus. Insulin was able to decrease NPY and increase oxytocin mRNA levels in the amygdala via PI3K, which may contribute to hypophagia. Additionally, obese rats did not reduce FI in response to insulin and AKT phosphorylation was decreased in the amygdala, suggesting insulin resistance. Insulin resistance was associated with ER stress and low grade inflammation in this brain region. The inhibition of ER stress with PBA reverses insulin action/signaling, decreases NPY and increases oxytocin mRNA levels in the amygdala from obese rats, suggesting that ER stress is probably one of the mechanisms that induce insulin resistance in the amygdala / Mestrado / Metabolismo e Biologia Molecular / Mestra em Ciências da Nutrição e do Esporte e Metabolismo

Abstract Protein folding of outer membrane and secreted proteins, including receptors, cytokines and antibodies is often linked to disulphide bond formation. Native disulphide bond formation is complex and is usually the rate limiting step in the folding of such proteins. The enzymes which catalyse the slow steps in disulphide bond formation belong to the protein disulphide isomerase (PDI) family. PDI catalyses formation, reduction and isomerization of newly synthesized disulphide bonds. The mechanisms of action of the PDIs are currently poorly understood and this not only inhibits our understanding of the biogenesis of a range of medically important proteins, and hence associated disease states, but also prevents the effective manipulation of the cellular environment by the biotechnology industry for the production of high value therapeutic proteins. Hence, understanding the mechanism of action of these enzymes is vital for a wide range of medically important processes and therapies. In this study the role of a conserved arginine residue in the catalytic activity of PDI was shown. The movement of this residue into and out of the active site locale of PDI was shown to modulate the pKa of the C-terminal active site cysteine of PDI and by that way to allow the enzyme to act efficiently as catalyst both of oxidation and isomerization reactions. The possible role of hydrogen peroxide produced by sulphydryl oxidases during disulphide bond formation was studied in an oxidative protein refolding assay. Analysis showed that hydrogen peroxide can be used productively to make native disulphide bonds in folding proteins with minimal side reactions. In addition, the kinetics of oxidation and reduction of the <b>a</b> domains of PDI and Pdi1p by glutathione was studied in this thesis. The kinetics obtained with stopped-flow and quenched-flow experiments showed the reactions to be more rapid and complex than previously thought. Significant differences exist between the kinetics of PDI and Pdi1p. This implies that the use of yeast systems to predict physiological roles for mammalian PDI family members should be treated cautiously.

Abstract The luteinizing hormone receptor (LHR) is a G protein-coupled receptor (GPCR) that has a large N-terminal ligand binding ectodomain. The LHR ectodomain splice variant, expressed concomitantly with the full-length LHR in tissues, has an unknown biological function. GPCRs are a major pharmacological target, however, very little is known about the intracellular regulation of these receptors. In the present work, expression and maturation of the rat LHR and its variant were elucidated using both tissues and heterologous expression systems. A special effort was made to identify the role of developmental stage and tissue type on the LHR maturation and to find out about the molecular role of the ectodomain splice variant. We found two sites of localization for the receptor, namely the sensory system and urogenital tissues. This was demonstrated at mRNA and protein level and by rat LHR promoter-driven β-galactosidase (β-Gal) expression in the mice. In neurons, the β-Gal co-localized with the cytochrome P450 side chain cleavage enzyme, which may indicate a novel role in the neurosteroid synthesis. The neuronal LHR was expressed in the mature and immature protein forms in both developing and adult tissues, being able to bind hormone with similar high-affinity as gonadal receptors. In contrast, only immature receptors were detected in the fetal rat urogenital structures. A significant novel finding was substantial upregulation of the LHR in pregnant female rat adrenal glands and kidneys at a time that coincides with the differentiation of the fetal urogenital tissues. The mice overexpressing the ectodomain splice variant showed interference in pituitary-gonadal functions and morphological changes in the urogenital tissues. The studies showed that the variant was an endoplasmic reticulum (ER)-retained soluble protein. It accumulated in juxtanuclear regions of the ER together with ER folding chaperones and was a substrate for ER associated degradation (ERAD). The co-expression of the variant with the full-length receptor decreased the amount of receptors and misrouted them to the juxtanuclear ER subcompartment. Taken together, we suggest that the maturation of the LHR protein is developmentally and physiologically regulated at the post-translational level in tissues. The LHR ectodomain splice variant possibly modulates post-translationally the number of full-length receptors through physiological signals. Our observation of the chaperone and protein accumulation into a specific ER subcompartment may represent a protein quality control holding compartment for inefficiently/misfolded ERAD substrates.

Plasmodium falciparum is a protozoan parasite that causes a severe form of malaria, a mosquito-borne infectious disease in humans. P. falciparum encodes a number of proteins to facilitate its life-cycle, including a type II heat shock protein 40 (Hsp40), Pfj2. Pfj2 shows a degree of homology to human ERdj5, a resident protein of the endoplasmic reticulum (ER) that promotes protein quality control by facilitating the degradation of misfolded proteins. The overall aim of this study was to further understand the function of Pfj2 in the P. falciparum cell by characterising it biochemically. A bioinformatic analysis of Pfj2 was carried out to enable the identification of a potential ER signal sequence and cleavage site. Furthermore, an analysis of Pfj2 protein sequence was performed to compare domain similarities and identities with typical type II Hsp40s namely, human ERdj5, S. cerevisiae Sis1, human Hsj1a and human DnaJB4. The method used included the insertion of the codon-optimised coding sequence for the processed ER form of Pfj2 into the prokaryotic expression vector, pQE30, to enable overproduction of a histidine-tagged protein. A 62 kDa His₆-Pfj2 was successfully expressed in Escherichia coli and purified using denaturing nickel affinity chromatography. ATPase assays were performed to determine the ability of His₆- Pfj2 to stimulate the chaperone activity of the ER Hsp70, also called immunoglobulin binding protein (BiP). Initial studies were conducted on readily available mammalian His₆-BiP as a control, which was shown to have an intrinsic activity of 12.07±3.92 nmolPi/min/mg. His₆- Pfj2 did not stimulate the ATPase activity of mammalian His₆-BiP, suggesting that it either could not act as a co-chaperone of mammalian His₆-BiP (specificity), or it required a misfolded substrate in the system. Therefore, ongoing studies are addressing the interaction of Pfj2 and misfolded substrates with P. falciparum BiP. The results of these studies will further our understanding of a poorly-studied parasite chaperone that represents a potential drug target for development of novel strategies for the control of a serious human disease